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BIOCONTROLE DE MURCHA BACTERIANA EM
TOMATEIRO POR MEIO DA INCORPORAÇÃO DE
RESÍDUOS ORGÂNICOS AO SOLO
ALEXSANDRA SOUSA NASCIMENTO
SÃO LUÍS
Maranhão – Brasil
Abril - 2005
Livros Grátis
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ii
BIOCONTROLE DE MURCHA BACTERIANA EM
TOMATEIRO POR MEIO DA INCORPORAÇÃO DE
RESÍDUOS ORGÂNICOS AO SOLO
ALEXSANDRA SOUSA NASCIMENTO
Engenheira Agrônoma
Orientador: Prof. Dr. JOSÉ MAGNO MARTINS BRINGEL
Dissertação apresentada ao Curso de
Mestrado em Agroecologia da UEMA
como requisito para obtenção do
Título de Mestre em Agroecologia, área
de
concentração:
Sistemas
de
Produção Agroecológicos.
SÃO LUÍS
Maranhão – Brasil
Abril - 2005
iii
BIOCONTROLE DE MURCHA BACTERIANA EM
TOMATEIRO POR MEIO DA INCORPORAÇÃO DE
RESÍDUOS ORGÂNICOS AO SOLO
ALEXSANDRA SOUSA NASCIMENTO
Aprovada em:
Comissão Julgadora:
________________________________
Prof. Dr. José Magno Martins Bringel
Orientador
__________________________________
Prof. Dr. Cândido Athayde Sobrinho
______________________________________
Profª. Drª. Adriana Zanin Kronka
iv
“Dia a dia sentei com os cidadãos da nova Ciência que me foi
apresentada. Línguas, idiomas, teorias diferentes de vários
lugares do mundo, estavam ali comigo. Essa era uma ciência
diferente: muitas teorias, mas um só propósito, só um latejar,
só uma energia, a de completar a tarefa que me foi designada e
envolver-me no imenso campo energético da paz e do
conhecimento ”
(Dr. Egidio Vechio – Ph.D)
v
Dedico este trabalho a meus queridos pais, a minhas irmãs e
ao André Silva, pessoas muito especiais em minha vida.
vi
AGRADECIMENTOS
-
A Deus, pela perseverança e ânimo na retomada;
-
Ao Prof. DS.c. José Magno Martins Bringel, pela orientação,
amizade, incentivo e solidariedade nos momentos difíceis, meus
mais sinceros agradecimentos;
-
Ao Núcleo de Biotecnologia Agronômica – CCA / UEMA pelo
material de apoio utilizado na execução dos experimentos;
-
À CAPES e à UEMA pela concessão de bolsa de estudos e
oportunidade de progredir na carreira acadêmica;
-
Ao Dr. Júlio Rodrigues Neto – Instituto Biológico / Laboratório de
Bacteriologia Vegetal, Campinas – SP, pelo envio dos isolados do
patógeno utilizados neste experimento;
-
Aos Professores: Alessandro Costa da Silva, Gilson Soares da
Silva, Flávio Henrique R. Moraes e Antonia Alice Rodrigues, pelo
incentivo à pesquisa e valiosa transmissão de conhecimentos;
-
Aos professores Adriana Zanin Kronka e Sérgio do Nascimento
Kronka, pela revisão do trabalho e importante colaboração nas
análises estatísticas;
vii
-
A todos os professores deste Mestrado, a quem devo todo o
enriquecimento intelectual;
-
Aos meus pais e irmãs, que, com amor e amizade, me ajudaram
sempre a manter os estudos com muita garra, lutando ao meu
lado, inclusive nos momentos de dificuldades;
-
A André Santos da Silva, por todos os momentos de confidências,
alegrias,
sonhos
e
lutas,
e,
especialmente,
pela
valiosa
colaboração durante todo o experimento;
-
Ao Secretário do Mestrado em Agroecologia, Valter Junior Campos
Serra, pela atenção e apoio dedicado;
-
Aos
funcionários do
Laboratório de
Solos
–
UEMA,
José
Raimundo Everton Araújo e João Reis, pela realização das
análises químicas dos resíduos;
-
À Profª. Edysâmia da Silva Lopes, pela amizade e revisão de
língua estrangeira;
-
Aos amigos: Gabriel Fernandes Silva, Eládio Cirqueira Loiola,
Valdenia Cristina Mendonça, Nádson de Carvalho Pontes e Myrna
Hylal Moraes, que estiveram sempre ao meu lado, nos bons e nos
maus momentos, me incentivando e consolando;
-
Aos colegas de turma do Mestrado, pela convivência, amizade e
troca de experiências.
viii
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS............................................................
xi
LISTA DE TABELAS............................................................
xiii
RESUMO............................................................................
xv
ABSTRACT.........................................................................
xviii
1 INTRODUÇÃO.................................................................
21
1.1 Objetivos......................................................................
24
1.1.1 Objetivo geral............................................................
24
1.1.2 Objetivos específicos..................................................
24
2 REVISÃO DE LITERATURA..............................................
25
2.1 A murcha bacteriana....................................................
25
2.1.1 Descrição da doença..................................................
25
2.1.2 Características do patógeno.......................................
29
2.2 Controle da murcha bacteriana....................................
32
2.2.1 Incorporação de resíduos orgânicos ao solo...............
35
2.2.2 Efeito de antagonistas sobre fitopatógenos.................
45
2.2.3 Manipulação dos fatores físicos do solo......................
47
3 MATERIAL E MÉTODOS..................................................
49
ix
3.1 Análise das características químicas dos resíduos
orgânicos............................................................................
50
3.1.1 Coleta e amostragem dos resíduos.............................
50
3.1.2 Análise química do resíduo orgânico..........................
50
3.2
Avaliação
do
material
orgânico
sobre
Ralstonia
solanacearum.....................................................................
52
3.2.1 Análise microbiológica do resíduo orgânico................
52
3.2.2 Obtenção de isolados de Ralstonia solanacearum
biovar 1 e 3........................................................................
3.2.3 Avaliação da agressividade de isolados de
53
R.
solanacearum biovar 1 e 3 em tomateiro.............................
55
3.2.4 Avaliação das dosagens dos resíduos orgânicos
usados no biocontrole de R. solanacearum..........................
59
3.2.4.1 Inoculação da bactéria............................................
59
3.2.4.2 Avaliações do experimento......................................
60
3.2.5 Avaliação do período de incorporação dos resíduos
orgânicos ao solo................................................................
63
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO..........................................
64
4.1 Análise das características químicas dos resíduos
orgânicos............................................................................
64
4.2 Avaliação do material orgânico sobre R. solanacearum.
68
4.2.1 Análise microbiológica dos resíduos orgânicos...........
68
x
4.3
Avaliação
da
agressividade
dos
isolados
de
R.
solanacearum biovar 1 e 3 em tomateiros...........................
74
4.4 Avaliação das dosagens e períodos de incorporação......
77
4.4.1 Avaliação das dosagens dos resíduos orgânicos
usados no biocontrole de Ralstonia solanacearum, com
ferimento de raízes.............................................................
77
4.4.2 Avaliação das dosagens dos resíduos orgânicos
usados no biocontrole de Ralstonia solanacearum, com
infestação do solo...............................................................
85
4.4.3 Avaliação do período de incorporação dos resíduos....
90
4.4.3.1 Método da inoculação pelo ferimento de raiz...........
90
4.4.3.2 Inoculação pela infestação do solo..........................
98
5 CONCLUSÕES................................................................
107
REFERÊNCIAS...................................................................
109
xi
LISTA DE FIGURAS
1.
Esquema
do
método
de
inoculação
de
Ralstonia
solanacearum através do ferimento da haste (Morgado et al.,
1994)......................................................................................
2.
Esquema
do
método
de
inoculação
de
58
Ralstonia
solanacearum pelo ferimento de raiz (LOPES, 1981)................
62
3. Colônias de bactérias formadas nos extratos aquosos de
resíduos orgânicos vegetais: raspa de mandioca, nim e
citronela.................................................................................
70
4. Freqüências (%) de espécies de fungos identificados nos
resíduos de mandioca, nim e citronela....................................
73
5. Tomateiros inoculados com diferentes isolados de Ralstonia
solanacearum,
biovares
1
e
3
para
avaliação
de
agressividade..........................................................................
76
6. Média das notas atribuídas as plantas com sintomas de
murcha
bacteriana
utilizando
três
resíduos
vegetais...................................................................................
84
xii
7. Médias das notas atribuídas em diferentes dias após
incorporação de raspa de mandioca ao solo............................
93
8. Médias das notas atribuídas em diferentes dias após
incorporação de nim ao solo...................................................
95
9. Médias das notas atribuídas em diferentes dias após
incorporação de citronela ao solo............................................
97
10. Curva de controle das notas atribuídas às plantas
tratadas com raspa de mandioca em diferentes períodos de
incorporação..........................................................................
99
11. Curva de controle das notas atribuídas às plantas
tratadas com folhas de nim em diferentes períodos de
incorporação...........................................................................
100
12. Tomateiros tratados com resíduos das folhas de nim em
diferentes dosagens................................................................
102
13. Curva de controle das notas atribuídas às plantas
tratadas
com
citronela
em
diferentes
períodos
de
incorporação...........................................................................
103
14. Tomateiros inoculados plantados em substrato contendo
resíduo de citronela, com 0 dia de incorporação......................
106
15. Tomateiros inoculados plantados em substrato contendo
resíduo de citronela, com 60 dias de incorporação..................
106
xiii
LISTA DE TABELAS
1.
Descrição dos isolados de Ralstonia solanacearum
(Smith) Yabuuchi biovar 1 e 3, utilizados no trabalho...........
2.
Características
químicas
dos
resíduos
54
orgânicos
vegetais (Manihot esculenta, Azadirachta indica, Cymbopogon
nardus)............................................................
3.
População
microbiana
presente
64
nos
resíduos
orgânicos de mandioca, nim e citronela................................
4.
Número total e freqüências relativas de colônias
fúngicas
obtidas
nos
resíduos
de
mandioca,
nim
e
citronela,...............................................................................
5.
72
Agressividade dos isolados de R. solanacearum biovar
1 e 3 de tomateiros................................................................
6.
68
Médias
das
notas
atribuídas
às
plantas
75
na
incorporação de raspa de mandioca ao solo, com ferimento
de raiz..................................................................................
78
xiv
7.
Média das notas atribuídas às plantas tratadas com
incorporação de nim ao solo, inoculadas com ferimento de
raiz.......................................................................................
8.
81
Média das notas atribuídas às plantas tratadas com
incorporação de citronela ao solo, inoculadas com ferimento
de raiz...................................................................................
9.
Média
das
notas
atribuídas
às
plantas
83
na
incorporação de raspa de mandioca ao solo, com infestação
do solo..................................................................................
10.
86
Média das notas atribuídas às plantas tratadas com
incorporação de nim ao solo, inoculadas com infestação do
solo.......................................................................................
11.
88
Média das notas atribuídas às plantas tratadas com
incorporação de nim ao solo, inoculadas com infestação do
solo.......................................................................................
89
12. Correlação entre inoculação de bactéria pelo ferimento
de raiz e pela infestação do solo............................................
104
xv
BIOCONTROLE DE MURCHA BACTERIANA EM
TOMATEIRO POR MEIO DA INCORPORAÇÃO DE
RESÍDUOS ORGÂNICOS AO SOLO
Autora: ALEXSANDRA SOUSA NASCIMENTO
Orientador: Prof. Dr. JOSÉ MAGNO MARTINS BRINGEL
RESUMO
A murcha bacteriana, causada por Ralstonia solanacearum
(Smith) Yabuuchi, é uma doença de grande importância para o
cultivo do tomate no Maranhão, uma vez que os métodos atuais
empregados para o seu controle não têm demonstrado efeito
xvi
significativo na redução dos danos e das perdas econômicas. O
presente trabalho teve como objetivo avaliar a ação dos resíduos
orgânicos vegetais: mandioca (Manihot esculenta Crantz), nim
indiano (Azadirachta indica Juss.) e citronela (Cymbopogon nardus L)
no biocontrole da murcha bacteriana em tomateiros. Os resíduos
foram incorporados ao solo nas dosagens: 20, 40, 60, 80 e 100 g.L-1,
em cinco épocas diferentes: 0, 15, 30, 45 e 60 dias antes da
inoculação. Os ensaios foram realizados em casa de vegetação do
Núcleo de Biotecnologia Agronômica da Universidade Estadual do
Maranhão – UEMA. O preparo do substrato usado envolveu a
mistura de solo autoclavado com os resíduos secos, triturados e
moídos, em suas respectivas dosagens pré-selecionadas. Este foi
colocado em vasos com capacidade para 1 L e mantido em casa de
vegetação pelos períodos de incorporação pré-definidos. Plântulas de
tomate suscetíveis (cv. Santa Cruz) foram preparadas em bandejas e,
na data prevista para inoculação, foram transplantadas para os
vasos contendo o substrato. Para a inoculação nos tomateiros
utilizou-se o isolado 206, biovar 1, coletado em Goiânia (GO). A
inoculação consistiu no ferimento das raízes, através de corte do
sistema radicular com tesoura e imersão deste em suspensão
bacteriana (108 ufc/mL). As avaliações foram feitas do quinto ao
décimo dia após a inoculação, considerando-se o número de
plântulas sadias, murchas ou mortas. O delineamento experimental
xvii
utilizado foi o de blocos casualizados com seis repetições, sendo a
parcela experimental constituída de seis vasos, com uma planta por
vaso. Os resultados demonstraram a eficiência da incorporação dos
resíduos ao solo sobre o desenvolvimento da doença. A raspa de
mandioca foi mais eficiente aos 30 dias, na dosagem de 20 g/L-1. O
nim indiano apresentou melhores resultados aos 30, 45 e 60 dias de
incorporação nas dosagens de 80 e 100 g/L-1, enquanto que a
citronela foi eficiente em todas as dosagens e em todas as épocas de
incorporação.
xviii
BIOCONTROL OF BACTERIAL WILT IN TOMATOES
PLANT WITH INCORPORATION OF ORGANICS
RESIDUES IN THE SOIL
Author: ALEXSANDRA SOUSA NASCIMENTO
Adviser: Prof. Dr. JOSÉ MAGNO MARTINS BRINGEL
ABSTRACT
The bacterial wilt, caused by Ralstonia solanacearum (Smith)
Yabuuchi, is an important disease of tomatoes plant in Maranhão,
its control has not been efficient to reduce of the damages and the
economic losses caused by attack of its causal agent. The objective
of the present research was to evaluate the action of the organics
residues:
cassava
(Manihot
esculenta
Crantz),
Indian
neen
(Azadirachta indica Juss.) and citronela (Cymbopogon nardus L) on
the biocontrol of the bacterial wilt of tomatoes plants. The organics
residues were incorporated in the soil using following dosages:
0,
xix
20, 40, 60, 80 and 100 g/L-1, at five differents periods: 0, 15, 30, 45
and 60 days.
The experiments were conducted in greenhouses of
Agronomical Center Biotechnology of the Universidade Estadual do
Maranhão - UEMA. Eight isolates of R. solanacearum, biovars 1 and
3, from different geographics regions of the country were tested. The
evaluation of the aggressiveness of the isolates allowed the election of
the isolate 206, biovar 1, collected in Goiânia (GO). The prepare of
the substratum that was used involved the mixture of soil steril with
dry, triturated and milled out residues, in its respective preselected
dosages. This one was placed in plots with capacity for 1 L and kept
grennhouse in the periods of incorporation preselected.
Seedlings
were prepared in trays and transplanted for the plots contend the
substratum. The inoculations methods consisted of the cut of the
roots system with scissor followed by immersion of the roots
in
bacterial suspension (108 ufc/mL). The evaluations were made from
the fifth to the tenth day after the inoculation, considering the
number of healthy, wilt or died seedlings. The experimental design
was
a
blocks
randomized,
with
six
replications,
being
the
experimental parcel consisted by six plots, with one plant for each
plot. Results showed the efficiency of the incorporation of the
residues in the soil, on the disease development. The cassava scrap
was more efficient on 30 days at the 20 g/L-1 dosage of. Indian neem
presented better results on 30, 45 and 60 days of incorporation the
xx
dosages 100 and 80 g/L-1, while citronela was efficient in all dosages
and periods of incorporation.
xxi
1 INTRODUÇÃO
A murcha bacteriana é uma das principais doenças que
atacam as solanáceas em todo o mundo e quase todas as medidas
para o seu controle são de caráter preventivo. A doença ocorre em
todo o Brasil, durante o ano inteiro, e apresenta maior gravidade nas
regiões quentes e úmidas, onde as condições ambientais favorecem o
estabelecimento e disseminação do seu agente causal. Nestas
condições,
tem-se
morfológicas e
como
resultado,
uma
série
fisiológicas nos hospedeiros, que
de
alterações
acabam por
inviabilizar o cultivo e a produção.
Até o presente momento, o controle da doença tem sido
realizado através de medidas preventivas que objetivam evitar que a
doença apareça ou se espalhe nos campos de produção. Ou por meio
da aplicação de produtos químicos, medida esta, que tem surtido
pouco efeito. Tais medidas têm sido pouco eficientes porque, dentre
outros complicadores, há a persistência do patógeno no solo durante
muitos anos, prejudicando sua erradicação.
A ineficiência do controle da murcha bacteriana, associada à
fácil adaptação do seu agente causal, inviabilizam o cultivo
econômico do tomate (Lycopersicon esculentum Mill) no Maranhão,
exigindo a sua importação de outros Estados (BRINGEL & SILVA,
xxii
2001).
Isto causa prejuízos, tanto para o produtor quanto para o
consumidor, com reflexo negativo na cadeia produtiva.
Como uma alternativa à redução dos prejuízos decorrentes
desta doença, mencionam-se os benefícios advindos da agricultura
orgânica, cuja principal contribuição não é a exploração econômica,
imediatista e inconseqüente, mas sim o uso sustentável da terra e
com retornos em longo prazo (ZAMBERLAN & FRONCHETI, 2002).
Outro
fator
importante
está
relacionado
aos
danos
ambientais devido ao uso indiscriminado de agroquímicos. Embora,
seja crescente a discussão em torno de temas como: i) alto custo dos
produtos fitossanitários, ii) resistência dos patógenos e iii) impacto
ambiental negativo resultante do uso indiscriminado de produtos
químicos, o que ainda muito se observa, é a preferência pelo uso
destes produtos para o controle de doenças de plantas. De acordo
com Campanhola & Bettiol (2003), o tomate esteve entre as culturas
que mais utilizaram agrotóxicos (t/ha) no ano de 2000, cerca de
1.473 toneladas, das quais 1.125 t foram para controle de
patógenos.
Na expectativa de se resolver todos, ou parte, dos problemas
associados ao controle de doenças de plantas, bem como, visando a
redução dos riscos de contaminação ambiental, pesquisas vêm sendo
desenvolvidas,
na
área
da
Fitopatologia,
utilizando
medidas
alternativas para o controle. Entre os métodos alternativos, destaca-
xxiii
se a potencialidade do uso de resíduos vegetais incorporados ao solo.
Estes apresentam uma complexa e elevada comunidade microbiana,
além de metabólitos liberados por microrganismos, que auxiliam na
redução da atividade patogênica. Convém lembrar, que resultados
bastante satisfatórios foram obtidos em muitos experimentos que
testaram a matéria orgânica do solo como condicionador físico,
químico e biológico, visando a melhoria de suas qualidade.
Baseando-se nas informações anteriormente mencionadas,
desenvolveu-se a presente pesquisa, com fundamento agroecológico
na utilização de resíduos orgânicos vegetais como medida alternativa
para o controle ou redução da murcha bacteriana em tomateiros.
Prática potencialmente eficaz, relativamente simples e de baixo
custo, portanto, condizente com os princípios agronômicos e
ecológicos que regem o desenvolvimento sustentável.
1.1
Objetivos
1.1.1 Geral
xxiv
Avaliar a eficiência da incorporação dos resíduos orgânicos
vegetais: raspa de mandioca (Manihot esculenta Crantz.), nim indiano
(Azadirachta indica Juss.) e citronela (Cymbopogon nardus (L.)
Rendle), ao solo, em sua forma in natura, no biocontrole de Ralstonia
solanacearum (Smith) Yabuuchi, agente causador da murcha
bacteriana do tomateiro.
1.1.2 Específicos

Detectar se há relação entre a incorporação dos resíduos
orgânicos e a manifestação de sintomas da murcha bacteriana
em tomateiros;

Determinar quais dosagens, ou concentrações, dos resíduos
apresentam
melhores
resultados
quanto
à
redução
dos
sintomas observados nas plantas;

Determinar quais períodos de incorporação dos resíduos ao
solo apresentam melhores resultados quanto à redução dos
sintomas observados nas plantas.
xxv
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1
A murcha bacteriana
Murcha bacteriana é a doença causada pela bactéria
Ralstonia solanacearum (Smith) Yabuuchi (YABUUCHI et al., 1995),
que ataca inúmeras hospedeiras, causando perdas relevantes
quando ocorrem, simultaneamente, alta temperatura e alta umidade
do solo (LOPES & QUEZADO-SOARES, 1997). Dentre as espécies
mais susceptíveis destacam-se o tomateiro (Lycopersicon esculentum
Mill.), a batateira (Solanum tuberosum L.) e a bananeira (Musa
paradisiaca L.) (BEDENDO, 1995).
2.1.1 Descrição da doença
A doença foi observada pela primeira vez, em 1896, nos
Estados Unidos em plantas de batata (Solanum tuberosum L.),
tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) e berinjela (Equisetum arvense
L.) (HAYWARD, 1994).
No Brasil, a doença encontra-se distribuída em todas regiões,
constituindo um fator limitante para o cultivo de tomateiros
(PEIXOTO et al., 1995). Estas regiões, onde a bactéria encontra
condições favoráveis à sua sobrevivência, são caracterizadas como
xxvi
áreas de baixa latitude, com temperatura em torno de 26 º C e 32 ºC,
e solos úmidos com caráter ácido que facilitam o desenvolvimento de
injúrias à raiz das plantas. Kelman et al. (1997) destacam que as
altas temperaturas são requisitos principais para o desenvolvimento
da doença sob condições de campo. No caso específico do cultivo de
tomates, em temperaturas do solo abaixo de 21 ºC, a infecção poderá
ocorrer, mas não se manifestarão os sintomas. A murcha pode ser
verificada, ainda, em áreas de cerrado recém-desbravadas, pois o
patógeno faz parte da microflora destas regiões (KUROZAWA &
PAVAN, 1997; BRINGEL et al., 2001).
Como grande parte das doenças causadas por patógenos
veiculados pelo solo, também a murcha bacteriana é de difícil
diagnóstico,
que
neste
caso
particular,
torna-se
ainda
mais
prejudicado devido à complexa etiologia do seu agente causador,
que apresenta um número considerável de raças, bem pouco
conhecidas até o momento (CAFÉ FILHO & LOBO JÚNIOR, 2000).
French (1994) aponta o solo como a fonte primária de inóculo da
bactéria. Além disso, a doença é disseminada facilmente por variadas
vias, tais
como:
água
de
irrigação
em sulcos, máquinas e
instrumentos agrícolas, tratos culturais, insetos vetores, mudas
contaminadas e o próprio solo (LOPES & SANTOS, 1994).
Uma vez presente no solo, a bactéria pode penetrar no
hospedeiro por qualquer ferimento ou abertura natural, mas esta é
xxvii
mais importante quando ocorre através das raízes, seguindo-se a
colonização dos vasos lenhosos e, conseqüente obstrução em grande
extensão, o que dificulta o fluxo de água e a nutrição da planta
(KUROZAWA & PAVAN, 1997). Solos que apresentam alta resistência
mecânica,
nos
quais
o
enraizamento
torna-se
comprometido,
poderão ser mais favoráveis ao aparecimento natural destas injúrias.
Café Filho & Lobo Júnior (2000) fazem referências aos benefícios
encontrados pelo produtor que trabalha em solos com estrutura,
profundidades e textura adequadas, que, quanto mais forem
melhoradas, mais permitirão o crescimento profundo das raízes. Este
aprofundamento radicular poderá não somente evitar a carência de
água e nutrientes, haja visto que poderão explorar maior número de
ambientes no solo, mas também diminuirá o risco de contaminação
pelos patógenos.
Impossibilitada de se nutrir, a planta murcha totalmente em
pouco tempo, ainda verde, como se tivesse sido cortada. Este é o
sintoma mais característico desta e de grande parte das doenças
vasculares de plantas (BEDENDO, 1995). Quando atacada pela
bactéria, a planta começa a murchar a partir dos folíolos na parte
superior da planta, e progride para a flacidez do caule e do restante
do vegetal. Durante a noite ou nas horas mais frias do dia, os folíolos
podem
recuperar a turgescência. No entanto,
sob condições
favoráveis ao patógeno, pode apresentar como sintoma característico
xxviii
do avanço da doença, a seca das folhas, caule e ramos, até a morte
(LOPES & SANTOS, 1994; KUROZAWA & PAVAN, 1997). Segundo
Lopes & Santos (1994), plantas cultivadas em ambientes que não
oferecem condições ao crescimento e reprodução do patógeno
poderão não exibir os sintomas característicos da doença, no
entanto, apresentarão um crescimento retardado e raízes aéreas na
base do caule. É válido ressaltar, com base em Lopes & Santos
(1994), que tais sintomas podem ocorrer devido a fatores abióticos,
incluindo
excesso
nutricionais,
ou
poluição
falta
por
de
água,
gases
e
fitotoxidez,
outros.
Desta
deficiências
forma,
o
conhecimento da interação entre os fatores físicos do solo, ambiente
e o hospedeiro é extremamente necessário.
Com relação às perdas econômicas, Bringel et al. (2001)
afirmam serem as solanáceas as plantas mais afetadas. Nesta
família, destacam-se as culturas de tomate, pimentão (Capsicum
annuum L.), berinjela, jiló (Solanum gilo R.) e batata, sendo que para
esta, conforme a agressividade do agente causador, as perdas podem
ser totais. Coelho Netto et al. (2003) explicam que a agressividade de
isolados de R. solanacearum é influenciada por fatores como:
temperatura, umidade, tipo de solo, intensidade de luz e interação
com microorganismos. Embora as bacterioses apresentem-se em
número relativamente pequeno em relação às doenças fúngicas e
viróticas, esta proporção perde seu valor, quando compara-se as
xxix
perdas provocadas pelo primeiro grupo de patógenos (LOPES, 2000).
As mesmas variam de 10 % a 100 % na produção e, dentre os fatores
que mais contribuem para este fato, destacam-se a ausência de
medidas de controle eficientes e a escassez de informações sobre a
complexa etiologia do agente causal da doença (CAFÉ FILHO &
LOBO JÚNIOR, 2000; BRINGEL et al., 2002a). Bringel et al. (2004)
afirmam que grande parte de dados reunidos sobre a doença diz
respeito à caracterização quimiotaxonômica e molecular do seu
agente causal.
2.1.2
Características do patógeno
A murcha bacteriana é causada pela bactéria Ralstonia
solanacearum (Smith) Yabuuchi (COELHO NETTO et al., 2003), que
habita o solo e faz desse uma de suas vias de acesso para a
colonização dos vasos das plantas hospedeiras. Possui uma ampla
gama de hospedeiros suscetíveis, o que contribui
para sua
ocorrência em grande parte das regiões tropicais, subtropicais e
quentes úmidas do mundo.
A bactéria foi citada pela primeira vez, por Erwin Smith, em
1896, como Bacillus solanacearum, tendo sido observada em batata,
tomate e berinjela (HAYWARD, 1994). Desde então, vem sendo
descrita e estudada a fim de se determinar o seu controle (BRINGEL
xxx
et al., 2002a). Hayward (1994) descreveu Ralstonia solanacearum Y.
como um fitopatógeno capaz de desenvolver numerosas raças e
subespécies, das quais pode-se separar 40 grupos, baseando-se em
suas características in vitro, atividades bioquímicas e reações
sorológicas, dentre outras. Ainda segundo este autor, os grupos
foram divididos em raças de acordo com os hospedeiros dos
patógenos, sendo: raça um, aqueles que atacam as solanáceas e
outros hospedeiros; raça dois, os patógenos da bananeira (Musa
paradisiaca L.) e raça três, os patógenos da batata (Solanum
tuberosum L.).
Referências
atualizadas
comprovam
que
essa
bactéria
compreende cinco raças, acrescentando-se, além das anteriormente
citadas, a raça quatro, que ataca o gengibre (Zingiber zingiber L.), e a
raça 5, que ataca a amora (Morus nigra L.) (BRINGEL et al., 2001).
Os biovares I e III, da raça um, são os patógenos do tomateiro, sendo
os que predominam no Nordeste do Brasil (KUROZAWA & PAVAN,
1997). Este sistema de classificação, em biovares, tem sido
desenvolvido com freqüência em diversos laboratórios devido à
facilidade de reprodução da bactéria (BRINGEL et al., 2002a).
Após observações detalhadas em uma coleção de Ralstonia
solanacearum, foi sugerida uma nova classificação, estabelecida com
base em algumas diferenças relacionadas à agressividade de isolados
da biovar II, bem como, em algumas diferenças dos isolados da
xxxi
coleção, em relação ao fenótipo original. Deste modo, a nova
classificação
incluiu
os
fenótipos:
biovar
II-A
(de
Andes),
especializados em atacarem a batata cultivada em climas frios, e
biovar 2-T (de tropical), para os isolados que ocorrem em regiões de
baixa
altitude
(BRINGEL
et
al.,
2002a).
Conforme Kurozawa & Pavan, (1997) e Bringel et al., (2004) a
bactéria faz parte do grupo das não fluorescentes que não crescem a
40 ºC, e é do tipo baciliforme, Gram -, aeróbica, que se move por
meio de um tufo de quatro flagelos polares e que forma colônias
esbranquiçadas em meio contendo ágar.
Em relação às atividades desenvolvidas por R. solanacearum
internamente no tomateiro, pode ser verificada a formação de
polissacarídeos, gomas, tiloses e fragmentos celulares, principais
materiais que obstruem os vasos e as cavidades. Com a morte do
tomateiro, à proporção que avança seu processo de decomposição, a
bactéria
multiplica-se
abundantemente,
liberando
novos
talos
bacterianos para o solo (BEDENDO, 1995).
O principal motivo para o gênero Ralstonia ser prejudicial a
diversas espécies vegetais está relacionado à imensa variabilidade
patogênica, evidenciada por suas raças fisiológicas. Na ausência do
tomateiro a bactéria sobrevive no solo e, dependendo das condições
físicas, especialmente temperatura e umidade, mantém-se ali por
longo tempo. Conforme KUROZAWA & PAVAN (1997), este período
xxxii
não ultrapassa dois ou três anos, principalmente se a área for
ocupada por gramíneas.
2.2
Controle da murcha bacteriana
O controle da murcha bacteriana é extremamente difícil e, na
maioria dos casos, pouco econômico. Não é conhecido um método de
controle eficiente para a doença, devido aos vários fatores já citados
que envolvem tanto a carência de informações sobre as relações
patógeno - hospedeiro, quanto à ampla gama de hospedeiros
suscetíveis. Conforme Bringel et al. (2002a), uma mesma planta
pode ser hospedeira de uma ou mais estirpes do patógeno, o que
dificulta ainda mais o controle, pois inviabiliza a seleção de
variedades resistentes.
Os métodos mais utilizados no sentido de se controlar a
murcha envolvem o plantio em áreas novas e sadias, utilização de
variedades resistentes e adoção de práticas culturais, tais como:
isolamento dos focos iniciais de contaminação com corte e queima
das
plantas
doentes,
seguindo-se
o
plantio
de
feijão-vagem
(Phaseolus vulgaris L.) ou ervilha (Pisum sativum L.), cuidados com a
água de irrigação, alterações nas características químicas do solo,
desinfecção de
materiais de
trabalho,
controle
de
insetos e
xxxiii
nematóides, dentre outras (BEDENDO et al., 1995; KUROZAWA &
PAVAN, 1997).
O uso de variedades resistentes é, segundo Lopes (2000), a
maneira mais clássica e econômica de se controlar doenças de
plantas. No entanto, praticamente não existem cultivares comerciais
com um bom nível de resistência às variantes do patógeno (LOPES &
SANTOS, 1994; UESUGI & TOMITA, 2002). A rotação de cultura com
plantas não hospedeiras do patógeno é outro método que pode
diminuir o inóculo do solo, reduzindo os danos provocados na
cultura de interesse comercial (BEDENDO, 1995). No entanto,
segundo Bringel et al. (2001), a falta de conhecimento sobre as
estirpes pode inviabilizar este método, bem como a seleção de
genótipos resistentes em programas de melhoramento genético.
KUROZAWA & PAVAN (1997) também fizeram referências às
restrições ao uso de variedades resistentes e às rotações de culturas,
devido à estabilidade da resistência do patógeno depender das
condições ambientais, que poderão ser favoráveis à bactéria.
Contudo, dentre as variedades melhoradas que são utilizadas no
controle da murcha, destacam-se a Caraíba, alguns genótipos e o
híbrido C 38 – D (BEDENDO, 1995; KUROZAWA & PAVAN, 1997).
Este último é recomendado para a região Norte do Brasil e foi
selecionado no Centro de Pesquisa Agropecuária do Trópico Úmido CPATU da EMBRAPA, Belém-PA (LOPES & SANTOS, 1994).
xxxiv
Vale ressaltar que a referida limitação, quanto ao uso de
variedades resistentes, se deve a carência de conhecimentos básicos
sobre
a
ecologia,
evolução
e
epidemiologia
de
Ralstonia
solanacearum. No entanto, testes in vitro têm sido realizados no
sentido de se ampliar tais conhecimentos para a recomendação de
medidas práticas e seguras de controle, inclusive nos trabalhos de
melhoramento genético (BRINGEL et al., 2002b).
Com relação à irrigação, deve-se ressaltar que a aspersão
favorece mais as bactérias que atacam a parte aérea da planta, logo,
é recomendada para evitar a murcha bacteriana, bem como, outras
doenças de solo. Ressalta-se que a irrigação por sulcos, além de
proporcionar umidade, ainda carreia propágulos do patógeno para as
partes mais baixas do terreno (LOPES, 2000).
Para um foco de infestação pequeno, recomenda-se eliminar
as plantas doentes e tratar o solo com formalina a 1 %, através de
regas (KUROZAWA & PAVAN, 1997). De um modo geral, as
estratégias utilizadas no controle de patógenos de solo, concentramse em exclusão, sanitização e manejo do ambiente, mas estes podem
ser eficientes para um grupo de patógenos e apresentarem pouca
eficácia
para
outros.
Daí,
então,
a
grande
importância
do
conhecimento dos patossistemas e da epidemiologia das doenças
para seu correto manejo (CAFÉ FILHO & LOBO JÚNIOR, 2000).
xxxv
A utilização da matéria orgânica incorporada ao solo para o
controle da murcha bacteriana tem se constituído em uma prática
pouco desenvolvida, mas com perspectivas de avanço. Alguns
trabalhos já têm sido desenvolvidos utilizando resíduos vegetais para
controlar a doença (UESUGI & TOMITA, 2002; SOARES et al., 2004).
Estes, no entanto, são em número relativamente pequeno quando
comparados aos que envolvem utilização da matéria orgânica para
controle de outros patógenos veiculados pelo solo.
2.2.1
Incorporação de resíduos orgânicos no solo
A utilização de matéria orgânica poderá se constituir em uma
medida prática e segura para o controle da murcha bacteriana. Isto
porque
sua
simples
incorporação
ao
solo,
poderá
inibir
a
sobrevivência do seu agente causal por atributos como: efeito tóxico
de substâncias liberadas durante a decomposição, modificações na
estrutura química e física do solo, e desenvolvimento de rizobactérias
e alguns mutantes avirulentos, que constituem as populações
antagônicas da bactéria (PEREIRA et al., 1996; NAKASONE et al.,
1999; CAFÉ FILHO & LOBO JÚNIOR, 2000; ROSSI, 2002).
Zambolim (1997) afirmam que as medidas de controle acima
referidas, para que tenham eficiência, devem ser empregadas
associadas e, quando utilizadas, que sejam em maior número
xxxvi
possível.
Ou seja, o plantio em solos livres do patógeno, seria a
medida que apresentaria maior valor relativo, enquanto que a
incorporação de resíduos orgânicos, desde que realizada de forma
isolada, se constituiria em uma medida de pouco valor.
Neste sentido, o desenvolvimento de estratégias eficientes
para o controle da murcha bacteriana será possível a partir da
viabilidade de estudos sobre a sobrevivência e reprodução de R.
solanacearum, bem como de sua relação com o grande número de
espécies hospedeiras (LOPES & SANTOS, 1994).
A adição e incorporação de matéria orgânica ao solo podem
ser feitas utilizando-se resíduos orgânicos in natura ou compostados.
Pereira et al. (1996) sugerem como proposta alternativa, a
utilização da matéria orgânica compostada incorporada ao solo, cujo
efeito
pode
estar
associado
não
apenas
à
biomassa
de
microorganismos presentes em seu bojo, mas, principalmente, à
atividade
de
apresentaram
microorganismos.
eficiência
Experimentos
contra vários
patógenos,
realizados
incluindo
a
supressividade para Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum, para
Giberella zeae, para Helminthosporium sigmoideum e Glomerella
cingulata (PEREIRA et al., 1996). Deve-se ressaltar, no entanto, que
testes realizados in vitro somente fazem uma avaliação preliminar do
valor
antimicrobiano
dos
compostos,
não
mantendo
correlação com sua efetividade em nível de campo.
perfeita
xxxvii
Nas análises realizadas no composto (resíduo de matéria
orgânica),
deve-se
realizar
a
caracterização
físico-química
do
material, incluindo: determinação do pH, relação C:N, capacidade de
troca catiônica, carbono total e concentração de metais pesados.
Conforme Pereira Neto, (1998), tais fatores podem influenciar não
apenas na biomassa ou na atividade microbiana, mas também
podem se constituir em um impedimento para a utilização destes
materiais como insumos agrícolas devido ao risco de fitotoxidade ou
contaminação ambiental.
No Brasil, os relatos da utilização de compostos orgânicos no
controle de doenças de plantas são recentes e referem-se a trabalhos
realizados em casa de vegetação ou, em pequena escala, em nível de
campo (NAKASONE et al., 1999; VIANA & SOUZA, 2000). Nestes,
verificou-se redução na população de fitopatógenos em olerícolas,
quando se incorporou material orgânico no solo. Alguns dos
resultados satisfatórios foram relatados por Pereira et al. (1996),
utilizando esterco bovino para controlar Phytophthora cinnamomi,
agente causal da podridão de raiz do abacateiro (Persea americana
Mill.), e Streptomyces scabies, agente causal da sarna comum em
batata (Solanum tuberosum L.).
Segundo Zamberlan & Froncheti (2002), a incorporação de
matéria orgânica no solo pode ajudar a equilibrar a sua microfauna
,aumentando seu potencial de controle de doenças.
xxxviii
A matéria orgânica pode ainda ser incorporada ao solo, na
forma de seu extrato aquoso, obtido da mistura e filtragem de
materiais orgânicos, compostados ou não, e água.
Este método
assume, conforme os conceitos de sustentabilidade, duas funções
importantes na propriedade: a de melhorar as características físicas,
químicas e biológicas do solo, e a de produto fitossanitário. Em
análise em casa de vegetação, Nakasone et al. (1999) conseguiram
reduzir significativamente populações de fitopatógenos, mediante
incorporação de extratos aquosos de composto orgânico no solo.
Segundo Café Filho & Lobo Júnior, (2000) a adição de
matéria orgânica ao solo altera sua estrutura física, teores de
nitrogênio, celulose e lignina, sólidos solúveis totais, pH e deposição
de toxinas que alteram o perfil da microbiota do solo e que tornam o
ambiente impróprio à sobrevivência de patógenos, ao mesmo tempo
em que favorece o aumento das populações de microorganismos
benéficos.
Embora
de
vantagem
conhecida
para
o
solo,
é
interessante observar que, de acordo com os resultados obtidos por
Nakasone et al. (1999), a matéria orgânica pode, em alguns casos,
assumir função inversa no controle dos fitopatógenos, pois poderá
funcionar como fonte nutricional e ambiente favorável para os
mesmos.
A incorporação da matéria orgânica ao solo, à medida que
melhora suas características, consegue fazer com que possa
xxxix
expressar toda a sua potencialidade (BROISLER, 1997). Desta forma,
as plantas tornam-se menos suscetíveis ao ataque de patógenos,
pois disponibilizarão substâncias sintetizadas em menor quantidade.
Tal fato se explica porque os patógenos, de modo geral, são
ineficientes quanto à síntese de substâncias de alta complexidade,
proteínas, por exemplo, e que são essenciais à sua sobrevivência.
Logo, estes organismos buscam nos vegetais a forma simplificada
destas substâncias, geralmente aminoácidos, que estarão bem mais
disponíveis em solos tratados com substâncias de alta solubilidade,
como adubos ou defensivos químicos (SOUZA, 1999). Sistemas de
produção estáveis associados a um ambiente equilibrado dificultarão
o crescimento populacional dos patógenos e impedirão que estes
adquiram resistência.
Os resíduos fenólicos vegetais liberados no solo podem
apresentar efeitos de toxicidade a algumas espécies de fungos e
bactérias. Na rizosfera, os microorganismos encontram condições
favoráveis à produção de antibióticos, cuja atuação contribui para a
proteção dos vegetais contra agentes patogênicos (SANTOS &
CAMARGO, 1999).
As micropopulações rizosféricas são predominantemente
saprófitas, no entanto, podem também encerrar microorganismos
patogênicos potenciais. Quando os microorganismos saprófitas
exercem função antagônica sobre os microorganismos patogênicos, o
xl
crescimento e a reprodução deste último tornam-se prejudicados.
Em parte, isso se deve a uma redução de metabólitos livres (menos
aminoácidos livres, mais proteínas acabadas, menos açúcares
solúveis, mais amido e celulose sintetizados), mas pode ser também
um estímulo os processos de defesa da própria planta (OSTERROHT,
Excluído: a
2000b).
Outra possibilidade de incorporação da matéria orgânica ao
solo é feita sob a forma de adubo verde. Esta prática atende a uma
série de finalidades na agricultura, sendo uma destas o controle de
fitopatógenos de solo. Três princípios podem ser analisados neste
tipo de controle: i) escassez de alimento para o patógeno, ii) liberação
de substâncias orgânicas tóxicas que inibem o crescimento ou
matam o patógeno, o que ocorre durante a decomposição da massa
verde, iii) aumento de populações antagonistas que encontram no
material decomposto, um ambiente propício ao seu crescimento e
reprodução (ROSSI, 2001).
Para aumentar ainda mais a efetividade deste tipo de
controle, poderá ser adicionado à matéria orgânica, algum tipo de
"fertiprotetor natural", como aquele obtido da mistura de água com
cinza e cal. A presença de nutrientes na mistura, tais como:
potássio, cálcio, magnésio, enxofre e silício, contribuem para
melhorias na estrutura e fortalecimento das células vegetais, que
estimulam
a
resistência
a
doenças,
sobretudo,
fúngicas
e
xli
bacterianas (CLARO, 2001). O emprego de compostos bioativos, a
exemplo dos "fertiprotetores", tanto apresenta uma eficiente atuação
na conversão e potencialização de diversos nutrientes e substâncias
ativas,
quanto
na
ação
fungistática
e
bacteriostática
sobre
fitopatógenos (MEDEIROS, 2001).
Os benefícios da incorporação de matéria orgânica ao solo
somam-se à crescente preocupação em se reduzir os custos de
produção e, com isso, de se manter a competitividade e a
sustentabilidade da produção agrícola, e à necessidade do uso
racional de resíduos agroindustriais, o que corresponde a demanda
em crescimento dos produtos orgânicos. Neste sentido, as propostas
alternativas para o controle de fitomoléstias terão maiores chances
de sucesso se as pesquisas levarem em consideração os seguintes
fatores:
a
complexidade
sobrevivência
dos
do
patógenos
sistema
neste
solo,
sistema,
as
a
estratégias
de
dinâmica
das
populações de microorganismos e a epidemiologia das doenças com
seu nicho causal (CAFÉ FILHO & LOBO JÚNIOR, 2000).
O extrato aquoso de matéria orgânica é uma das técnicas
probióticas mais antigas e mais ecológicas que o agroecologista tem a
sua disposição e, por esse motivo, tem sido freqüentemente utilizada
sob um enfoque técnico-científico mais atual (GREEN, 2004). Essa
solução é aplicada via foliar ou regada no solo, para efeito protetor
ou curativo. Segundo Garcia (2002), vários mecanismos estão
xlii
envolvidos na ação protetora dos estratos de matéria orgânica,
dentre os quais destacam-se: resistência induzida, inibição da
germinação de esporos, antagonismo e competição por substrato
com os agentes patogênicos.
Nakasone et al. (1999) testaram o extrato aquoso de matéria
orgânica, proveniente da mistura de palha de café com esterco
bovino, e de vermicomposto, sobre a germinação de urediniósporos
de Hemileia vastatrix, obtendo resultados comparados ao obtido com
o fungicida triadimenol. Tais resultados foram alcançados quando se
utilizou o material diluído em água (diluição seriada 1:10, até 10-4),
obtendo-se as concentrações de: i) 25 %, 50 % e 100 %, para o
extrato e composto orgânico e, ii) nas concentrações de 50 % e 100
%, para o vermicomposto.
Resultados pouco satisfatórios foram obtidos utilizando-se o
vermicomposto para controlar Alternaria solani (NAKASONE et al,
1999).
Nesta
análise,
foi
testado
o
efeito
vermicomposto, nas concentrações de 25 %
do
extrato
de
e 50 %, sobre
crescimento micelial do fungo. Nestas concentrações, a matéria
orgânica tanto foi ineficiente como controle, quanto favoreceu o
crescimento do fungo. Tal fato pode ter ocorrido devido ao
vermicomposto ter sido utilizado pelo fungo, como fonte nutricional.
Pereira et al. (1996), em análises feitas em casa de vegetação,
avaliaram
a
eficácia
do
uso
associado
de
vermicomposto
e
xliii
solarização no controle de Sclerotium cepivorum, bem como da
associação
de
vermicomposto,
solarização,
procimidone
e
do
herbicida EPTC, no controle de Sclerotinia sclerotiorum, apresentando
uma elevação no nível de controle de 79 % para 98 %, e ganhos ao
nível de controle próximos àqueles obtidos pelo tratamento de
solarização do solo.
Viana & Souza (2000) obtiveram resultados significativos
quando incorporaram matéria orgânica ao solo, visando controlar
doenças fúngicas, especialmente aquelas cujo agente causal produz
escleródios (estruturas que habilitam a sobrevivência do patógeno)
sob as mais diferentes condições ambientais, o que por muitas vezes,
prejudica o controle químico. Neste ensaio, foi avaliado o efeito de
três fontes de matéria orgânica, sendo chorume de porco, bagaço de
cana curtido e esterco de curral curtido, aplicadas ao solo no
controle de Sclerotinia sclerotiorum, em feijoeiros (Phaseolus vulgaris
L.) infestados,
contrastando com os
biológicos.
materiais
Os
testados
tratamentos químicos e
foram
eficazes
como
fonte
nutricional para as plantas, sobretudo na fase de plântula, bem
como apresentaram efeito indireto de estímulo da população
microbiana associada, durante a fase de pré-germinação, atuando
através de competição, antibiose e lise de propágulos com liberação
de metabólitos tóxicos pelos resíduos de matéria orgânica sobre o
fitopatógeno.
xliv
Segundo Rossi (2002), o processo de decomposição da
matéria orgânica forma, por si só, um substrato propício ao
desenvolvimento de microorganismos (actinomicetos e bactérias) que
são inimigos naturais dos patógenos.
A citronela (Cymbopogon nardus L.), planta originária do
Ceilão e do sul da Índia, já vem sedo utilizada para afugentar insetos
domésticos e de grãos armazenados, e como matéria-prima para a
síntese de desinfetantes e bactericidas laboratoriais (FEPAGRO,
2003). Da mesma forma, pesquisas apontaram a possibilidade de
uso de subprodutos da mandioca (M. esculenta Crantz.) para
diversos fins, inclusive de ordem fitossanitária, sendo empregado
como nematicida e bactericida (THEODORO & MARINGONI, 2002). O
nim (Azadirachta indica Juss.) é largamente utilizado para o controle
de
diversas
fitopatógenos
pragas
agrícolas,
(USHAMALINI
et
incluindo
al., 1997;
insetos
nocivos
e
BHATTACHARYA
&
PRAMANIK, 1998).
Segundo Rossi (2001), a adição de matéria orgânica ao solo,
tanto como adubo verde quanto como composto orgânico, causará
uma redução nas populações de patógenos e, conseqüentemente, no
dano associado. Além das modificações nas propriedades químicas,
físicas e biológicas do solo, ocorrerá uma redução nos fatores ligados
ao estresse, o que proporcionará maior resistência da planta ao
parasitismo.
xlv
2.2.2
Efeito de antagonistas sobre fitopatógenos
A inoculação com antagonistas constitui uma alternativa
para o controle de fitopatógenos. Desta forma, é crescente nos
agroecossistemas, o emprego de protetores microbianos e do uso de
microorganismos entomopatogênicos, tais como fungos, bactérias e
vírus, como agentes biocontroladores das doenças de plantas
(MEDEIROS, 2001).
Trabalhando com sementes microbiolizadas, Moura et al.
(1996) relataram a utilização de actinomicetos como antagonistas
para o biocontrole da murcha bacteriana do tomateiro. Estes
microorganismos, chamados por Sivasithamparam (1998) de agentes
de biocontrole, sobrevivem nas células do tecido cortical das raízes e
conferem uma proteção a mais ao ataque de patógenos.
Vários
estudos
têm
sido
desenvolvidos
envolvendo
incremento das populações rizosféricas para redução da atividade
patogênica. Dentre os agentes envolvidos no biocontrole, destacamse as rizobactérias antagônicas, cuja contribuição associa-se a
fatores como: indução de resistência no vegetal, antibiose e
competição por recursos com os patógenos (PEIXOTO et al., 1995).
Sivasithamparam (1998) relata a atuação de Pseudomonas spp. não
patogênicas, eficientes colonizadoras do rizoplano, que podem
xlvi
interferir na produção de hifas de fungos patogênicos. Em geral,
estes apresentam características fenotípicas semelhantes às do
agente
causador
de
doença,
caracterizando
um
indutor
de
resistência sistêmica adquirida (RAS). Este tipo de indução de
resistência sistêmica adquirida com uso de rizobactérias tem sido
demonstrado em testes para o controle de fungos, bactérias e vírus
em feijão (Phaseolous vulgaris L.), pepino (Cucumis sativus L.), cravo
(Tagetes patula L.) e tomate (Lycopersicon esculentum Mill.) (VAN
LOON et al., 1998).
Pseudomonas fluorescens
rizobactérias
associadas
à
estão entre as
redução
de
mais efetivas
doenças
de
plantas
provocadas por patógenos veiculados pelo solo, pois estas interferem
na
interação
entre
o
patógeno
e
o
hospedeiro.
Estudos
demonstraram redução na incidência de murcha vascular provocada
por Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici em tomateiros, devido ao
incremento da população de Pseudomonas fluorescens WCS 417
(VAN LOON et al, 1998).
Os conhecimentos são ainda insuficientes para dominar os
processos de antagonismo que eliminam fitopatógenos, no entanto,
sabe-se que através de um correto manejo do ambiente, inclusive da
matéria orgânica do solo, as plantas se tornam mais resistentes à
proliferação
de
doenças,
(OSTERROHT, 2000a).
sobretudo
fúngicas
e
bacterianas
xlvii
Segundo Agrios (1997), não se sabe ao certo quais os
mecanismos
que
atuam
no
antagonismo
das
populações
de
patógenos. Geralmente, estes estarão relacionados a fatores como:
parasitismo
direto,
competição
por
condições
e
recursos
de
sobrevivência, e, ainda, produção de substâncias antibióticas.
2.2.3
Manipulação dos fatores físicos do solo
A manipulação dos fatores físicos do solo através da adoção
de práticas culturais é também uma alternativa ao controle de
doenças, mas esta ainda necessita de testes científicos para que
possa ser reconhecida e utilizada com segurança (CAFÉ FILHO &
LOBO JÚNIOR, 2000). A rotação de cultura e o uso da cobertura
morta na agricultura merecem especial atenção no que se refere ao
conhecimento do patossistema. Segundo Zamberlam & Froncheti
(2002), na agricultura alternativa não existem inimigos naturais das
plantas, existem, sim, organismos que necessitam se nutrir e que
buscam no vegetal cultivado esta fonte de nutrição.
Ainda com relação à manipulação dos fatores físicos do solo,
Café Filho & Lobo Júnior (2000) afirmam que, quanto mais profundo
for o solo, e quanto melhores forem as suas estrutura e textura,
melhores serão também as condições de crescimento radicular da
planta, que poderá explorar regiões mais profundas do solo,
xlviii
constituindo uma estratégia para escapar do ataque dos patógenos
habitantes de solo, uma vez que estes preferem desenvolver-se nas
camadas mais superiores.
xlix
3 MATERIAL E MÉTODOS
Os três materiais orgânicos utilizados nos tratamentos
foram: raspas da mandioca (Manihot esculenta Crantz), folhas secas
(trituradas) de nim indiano (Azadirachta indica Juss.) e de citronela
(Cymbopogon nardus (L.) Rendle). Para uma melhor visualização dos
resultados obtidos nos experimentos, as amostras dos resíduos
utilizados foram submetidas à análise química. As avaliações da
eficiência do uso dos resíduos sobre a bactéria foram realizadas em
duas etapas, diferenciadas pelo método de inoculação utilizado: na
primeira, utilizou-se o corte das raízes e imersão em suspensão
bacteriana, e, na segunda, utilizou-se a infestação do solo.
3.1
Análise
das
características
químicas
dos
resíduos
orgânicos
3.1.1
Coleta e amostragem dos resíduos
As raspas de mandioca foram coletadas em propriedades
rurais dos municípios de São Luís (Pólo Bom Jardim I), Chapadinha
e Bacabeira (MA). As folhas de nim e de citronela foram coletadas em
São Luís, na Universidade Estadual do Maranhão – UEMA.
Foram coletados 5 kg de cada material. Com relação à raspa
de mandioca, tomou-se o cuidado de coletar amostras em áreas
l
uniformes
da
propriedade,
levando-se
em
conta,
além
da
similaridade do solo e da vegetação, o histórico e o manejo do cultivo.
As amostras foram acondicionadas em sacos plásticos limpos, com
capacidades para 10 L, previamente identificadas.
3.1.2 Análise química do substrato de resíduo orgânico
As amostras dos resíduos vegetais passaram por processos
de trituração e secagem. A trituração foi realizada em máquina
trituradora (marca TRAPP; modelo TR 200) e a secagem, em estufa
de secagem e esterilização, por 15 minutos (marca FANEM; modelo
315 SE). Os resíduos secos e triturados, antes de submetidos à
pesagem, foram moídos em moinho (marca MARCONI; modelo TE
340). A pesagem dos resíduos foi realizada em balança analítica,
modelo BG 400 (calibrada), marca GEHAKA.
As
amostras
trituradas
e
secas
foram
enviadas
ao
Laboratório de Análises de Solos, da UEMA, no qual foram
submetidas à análise química, para determinação dos nutrientes
presentes no resíduo.
As análises químicas foram realizadas segundo metodologia
de VAN RAIJ et al. (1987), conforme segue: a) o cálcio (Ca), o
magnésio (Mg) e o potássio (K) foram extraídos pela resina de troca
iônica iR - 120 (catiônica), e determinados em espectrofotômetro de
li
absorção atômica; b) o fósforo (P) foi extraído pela resina de troca
iônica IRA - 400 (aniônica) e determinado por leitura a 660nm no
espectrofotômetro UV-VIS; c) o enxofre (S) foi determinado pelo
método do BaCl2 em pó. A extração foi feita pela solução 0,01 M de
Ca(H2PO4) 2 e a leitura foi feita a 420nm no espectrofotômetro UVVIS; d) o pH foi determinado em solução 0,01 M de CaCl2 e lido em
pHmetro; e) a acidez potencial (H+Al) foi determinada pela mistura
SMP (mistura de sais tamponantes) e lida em pHmetro.
3.2
Avaliação
do
material
orgânico
sobre
Ralstonia
solanacearum
Os ensaios foram realizados em casa-de-vegetação e no
Laboratório
de
Fitopatologia,
pertencentes
ao
Núcleo
de
Biotecnologia Agronômica da UEMA, São Luís - MA.
3.2.1 Análise microbiológica dos resíduos orgânicos
Para a
análise
microbiológica
dos
resíduos
orgânicos,
utilizou-se a metodologia apresentada por Nakasone et al., (1999). A
quantificação do número de colônias de bactérias formadas foi
realizada
utilizando-se
cinco
amostras
homogêneas
(10
g),
lii
correspondentes a cada resíduo. De cada uma, foi coletada uma subamostra (1,0 g), que foi posteriormente transferida, individualmente,
para béqueres (250 mL) contendo 100 mL de água destilada e
esterilizada. Os compostos diluídos foram, em seguida, filtrados em
gaze, obtendo-se os extratos aquosos. Quando não utilizados no
mesmo dia, os extratos foram mantidos em geladeira. Para a
determinação das comunidades bacterianas presentes nos resíduos,
foi utilizada uma alíquota de 100 l de cada extrato aquoso,
distribuída sobre meio BDA (batata–dextrose–ágar) e espalhada com
auxílio da alça de Drigalski. Para determinação e identificação das
populações fúngicas, foi utilizado meio BDA (batata–dextrose–ágar),
com adição de 1 mg/L de ampicilina, sobre o qual foi espalhado 1,0 g
de cada resíduo. As placas de Petri foram mantidas sobre bancada,
em temperatura ambiente, até o término das avaliações.
As populações bacterianas foram avaliadas após 24 horas e
os fungos totais, após 72 horas. Para cada população, obteve-se um
número médio de colônias formadas por placas. O delineamento
experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com cinco
repetições (placas experimentais). Como testemunha, observou-se a
formação de colônias de microorganismos em placas contendo água
destilada (100 L) sobre meio BDA.
liii
3.2.2 Obtenção dos isolados de Ralstonia solanacearum biovar
1e3
Foram
utilizadas
culturas
preservadas
da
coleção
de
bactérias fitopatogênicas do Centro Nacional de Pesquisas em
Hortaliças (CNPH) – EMBRAPA - DF. No total, foram utilizados 8
isolados de R. solanacearum pertencentes às biovares 1 e 3,
provenientes de diferentes regiões geográficas do país, todos obtidos
em tomateiro (Tabela 1).
Tabela 1. Descrição dos isolados de Ralstonia solanacearum
(Smith) Yabuuchi biovar 1 e 3, utilizados no trabalho
ISOLADO CNPH* nº
BIOVAR
103
I
Tomateiro
Distrito Federal
183
III
Tomateiro
Ceará
206
I
Tomateiro
Goiás
211
III
Tomateiro
São Paulo
32
I
Tomateiro
São Paulo
66
III
Tomateiro
São Paulo
1150
I
Tomateiro
São Paulo
1675
III
Tomateiro
São Paulo
*CNPH
HOSPEDEIRO PROCEDÊNCIA
– Centro Nacional de Pesquisas em Hortaliças – EMBRAPA - DF
liv
As bactérias foram transferidas inicialmente para meio de
cultura MB-1 e 523 de Kado & Heskett (1970). O meio MB-1 foi
constituído por sacarose (10 g), caseína hidrolizada (2 g), extrato de
levedura (4 g), peptona (1 g), K 2HPO4 (2 g), MgSO4.7H2O (0,3 g), ágar
(20 g), água para completar 1 litro e pH ajustado para 6,8-7,0. O
meio 523 de Kado & Heskett (1970) foi preparado a partir dos
componentes: sacarose (5 g), dextrose (5 g), peptona (4 g), extrato de
levedura (4 g), caseína hidrolizada (4 g), K2HPO4 (2-4 g), MgSO4.7H2O
(0,3 g), ágar (20 g), água para completar 1 litro e pH ajustado para
6,8-7,0. Em seguida, a seleção dos isolados foi feita com base nas
características morfológicas, selecionando-se as colônias brancas e
fluídas que se desenvolveram em meio de cultura seletivo de Kelman
(1953) cuja composição apresentava: glicerol (5,0 mL), peptona (10,0
g), caseína (1,0 g), ágar (18 g), cloreto de tretazólio (1%) (5,0 mL),
água para completar 1 litro e pH ajustado para 6,8-7,0. Os isolados
foram identificados de acordo com a classificação de Hayward (1964)
e
posteriormente
preservados
em
água
(WAKIMOTO et al., 1982) até a sua utilização.
destilada
esterilizada
lv
3.2.3 Avaliação da agressividade dos isolados de Ralstonia
solanacearum biovar 1 e 3 em tomateiro
Os
isolados
selecionados
foram
obtidos
de
amostras
coletadas em diferentes épocas, havendo, portanto, a necessidade de
se realizar uma verificação quanto à agressividade.
As culturas dos diferentes isolados, mantidas em água,
foram transferidas para meio Kelman (KELMAN, 1953) e incubadas
por 48 horas a 28 0C. Em seguida, foram transferidas para meio 523
somente colônias que apresentavam coloração branca, fluída e de
formato arredondado. Após 72 horas de incubação a 28
oC,
as
colônias foram transferidas para frascos Erlernmeyer de 250 mL
contendo 100 mL de água esterilizada. A concentração da suspensão
bacteriana foi determinada através de leitura em espectrofotômetro
(550 nm), por absorbância, de acordo com uma equação previamente
estabelecida. Foi utilizada para a inoculação a suspensão bacteriana
com concentração de 108 ufc/mL.
A cultivar de tomate usada na inoculação para avaliação da
agressividade dos isolados foi a Santa Cruz, por ser padrão de
suscetibilidade. Foi feita a semeadura diretamente em bandejas e as
mudas com 25 dias de idade foram transplantadas para vasos de 1
L, contendo solo previamente autoclavado. O método de inoculação
consistiu
em
ferimento
no
caule
das
plantas
causado
pela
lvi
introdução de um alfinete entomológico número 3, que transpassava
uma gota de 10µL da suspensão do inóculo, depositada na axila
foliar (MORGADO et al., 1994), conforme a Figura 1. A testemunha
foi inoculada com água destilada. As plantas foram mantidas em
casa de vegetação, à temperatura ambiente.
O experimento foi avaliado do 5º ao 10º dias após a
inoculação através de uma escala de notas com variações de 1 a 5
(NIELSEN; RAINES JÚNIOR, 1960), com a seguinte correspondência:
1 = ausência de sintomas; 2 = planta com 1/3 das folhas murchas; 3
= planta com 2/3 das folhas murchas; 4 = planta totalmente
murcha; 5 = planta morta. As notas obtidas foram transformadas em
índice de murcha bacteriana (IMB) (MORGADO et al., 1992), através
da equação: IMB = Σ (C x P/N), onde, C, corresponde a nota
atribuída a cada classe de sintoma; P, corresponde ao número de
plântulas em cada classe de sintomas e N, corresponde ao número
total de plântulas inoculadas.
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos
casualizados com seis repetições. A parcela experimental foi
constituída por uma planta por vaso. A análise estatística foi
realizada com os dados de IMB provenientes da leitura aos 10 dias
após inoculação. A análise de variância foi efetuada através do teste
F e a comparação das médias, pelo teste Tukey a 5 % de
probabilidade.
lvii
Figura 1. Esquema do método de inoculação de Ralstonia
solanacearum através do ferimento da haste (MORGADO et al.,
1994).
lviii
3.2.4 Avaliação das dosagens dos resíduos orgânicos usados no
biocontrole de Ralstonia solanacearum
Foram testados três resíduos orgânicos separadamente em
cinco dosagens: 20, 40, 60, 80 e 100 g.L-1, incorporados em solo
peneirado e autoclavado. O tratamento controle (testemunha) foi
constituído de solo sem incorporação de resíduos. Os resíduos
orgânicos utilizados foram raspa de mandioca, folhas de nim e folhas
de citronela.
Os solos foram colocados em vasos com capacidade de 1 litro
e mantidos em casa de vegetação. Sementes de tomate (Santa Cruz,
Kadá Gigante) foram plantadas previamente em bandejas com solos
peneirados e autoclavados. O transplante foi realizado aos 30 dias
após a semeadura, simultaneamente à inoculação das plantas,
deixando-se uma planta por vaso. A incorporação dos resíduos foi
feita em cinco datas distintas: 0, 15, 30, 45 e 60 dias antes do
transplante. Para cada data e resíduo, foi feita uma única aplicação.
3.2.4.1 Inoculação da bactéria
Para a inoculação da bactéria nos tomateiros utilizou-se o
método do ferimento de raiz que consistiu no corte do sistema
radicular com tesoura, seguido de imersão na suspensão bacteriana
lix
(LOPES, 1981), conforme a Figura 2. Cuidadosamente, toda a terra
das raízes das plantas foi removida, a partir de sua lavagem com jato
de água. Com auxílio de uma tesoura flambada em álcool, as
extremidades de algumas raízes secundárias foram seccionadas e,
imediatamente após este procedimento, foram imersas na suspensão
bacteriana
(10
seg).
Após
a
imersão,
as
mudas
foram
transplantadas para os vasos contendo os substratos e mantidas em
casa de vegetação até o término das avaliações.
3.2.4.2 Avaliações do experimento
As avaliações dos sintomas foram feitas em função do
número de plântulas sadias, murchas ou mortas, seguindo o
procedimento descrito no item 3.2.3.
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos
casualizados com seis repetições. A parcela experimental foi
constituída de um vaso, com uma planta. A análise de variância foi
efetuada através do teste F e a comparação das médias, pelo teste
Tukey a 5 % de probabilidade.
lx
Figura 2. Esquema do método de inoculação de Ralstonia
solanacearum pelo ferimento de raiz (LOPES, 1981).
lxi
3.2.5
Avaliação do período de incorporação dos resíduos
orgânicos ao solo
Os períodos de incorporação dos compostos orgânicos ao solo
foram: 0 dias; 15 dias; 30 dias, 45 dias e 60 dias antes da
inoculação.
Foi utilizado a concentração do inóculo de 1 x 108 ufc/mL
(ajustada em espectrofotômetro). O método de inoculação utilizado
foi àquele proposto por Lopes (1981).
Também neste experimento, as avaliações foram feitas em
função do número de plântulas sadias, murchas ou mortas
(MORGADO,
et
al.,
1992).
Foram
feitas
leituras
diárias
do
desenvolvimento da doença do quinto ao décimo dia após a
inoculação.
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos
inteiramente casualizados com seis repetições para cada material
orgânico testado. A parcela experimental foi constituída de um vaso
com uma planta. Utilizou-se o programa estatístico ESTAT para
efetuar as análises dos dados.
lxii
4
RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Análise das características químicas dos resíduos orgânicos
Os resultados referentes às análises químicas realizadas nos
resíduos estão representados na Tabela 2.
Tabela 2. Características químicas de resíduos orgânicos vegetais
(Manihot esculenta, Azadirachta indica e Cymbopogon nardus)
Resíduo
Ca
Mg
K
Al+H CTC
SB*
______________(cmolc.dm-3)_____________
MO
V**
P
pH
____%____ (mg.dm-3) (CsCl2)
Mandioca
35
23
6,3
24
88,3
64,3
12,6
72
145
5,9
Nim
6,0
4,0
2,1
21
33,1
12,1
14,7
36,5
13
5,4
Citronela
8,1
0,9
16
0,54
25,5
25
20,3
0,1
368
5,6
2,1
4,8
4,9
3,4
15,2
11,8
32
78
118
4,8
Solo s/
resíduo
* SB = CTC – (Al+H)
** V = SB/CTC . 100
Os resultados das análises químicas do resíduo de mandioca,
apresentados na tabela 2, indicam que o mesmo apresenta teores
satisfatórios de Ca, Mg e K, bem como elevada saturação de bases
(V % = 72), associada a um pH levemente ácido (pH = 5,9). Estes
nutrientes, apresentam um papel fundamental na resistência das
lxiii
plantas a pragas e doenças, com destaque para aquelas fúngicas e
bacterianas (CLARO, 2001). Alguns componentes como óxido nítrico,
proteínas quinases ativadas por mitógenos e proteínas quinases,
dependem do Ca, Mg e K, e podem funcionar como sinalizadores ao
ataque de patógenos estimulando, portanto, a auto-defesa do vegetal
(TAIZ & ZEIGER, 2004).
Em relação ao pH, Theodoro & Maringoni (2002), afirmam
que
as
bactérias
encontram
condições
favoráveis
para
seu
desenvolvimento em faixas de pH entre 6,5 a 7,5. Em situação de
acidificação (aumento da acidez e diminuição de pH) do meio a
viabilidade das células bacterianas é reduzida, podendo manter-se
sob esta condição apenas no momento da infestação.
As alterações químicas do resíduo de mandioca são mais
intensas nos primeiros 15 dias de sua incorporação (pH = 3,0 – 4,0;
acidez total % = 15 – 30). Nestas condições, espera-se que a atividade
microbiana seja baixa, portanto, ficando pouco evidente a associação
de alto índice de morte de plantas à atividade patogênica. Gava
(2004)
também
observou
que
a
densidade
populacional
de
microorganismos, se apresenta relativamente baixa em meio ácido.
Estes,
sobretudo
os
antagonistas,
apresentam
crescimento
e
antibiose nas faixas de pH entre 6,0 e 7,5, observando-se os
resultados
mais
significativos
nas
faixas
acima
de
8,0.
A
caracterização química da raspa de mandioca aponta para o não
lxiv
favorecimento da população de R. solanacearum no solo e para o
comprometimento do crescimento das plantas apenas em períodos
de incorporação abaixo de 30 dias.
Embora as alterações físicas do solo não tenham sido
verificadas neste experimento, observou-se que a incorporação da
raspa de mandioca ao solo influenciou de forma negativa a sua
estrutura. Em todos os períodos de incorporação estudados, o solo
apresentou-se excessivamente compactado, quando seco, e com
excesso de umidade, após ser irrigado.
A caracterização química do nim indiano apontou valores
equilibrados de Ca, Mg e K. No entanto, os valores referentes à
acidez do meio foram considerados insatisfatórios sob o ponto de
vista nutricional (H+Al = 21). Altos valores de Al+3 no solo podem
indicar o deslocamento de elementos essenciais para as plantas, tais
como Ca, Mg, K e Na, que podem ser percolados, aumentando a
acidez total do solo e reduzindo sua fertilidade (SILVA & MOURA,
2004). Os valores de H+Al+3 podem ser, um indicativo da acidez
potencial dos solos. Cabe lembrar que, segundo Silva & Moura
(2004), o alumínio quimicamente ativo do solo é regulado, dentre
outros fatores, pelo pH, que pode ter ainda seus valores reduzidos
dependendo das reações que envolvem liberação de íons H+ para o
meio. Pode-se supor, então, que a acidez potencial e o pH do solo são
lxv
mutuamente influenciados e dependendo da forma com que se
apresentam comprometem a sanidade das plantas.
Os resultados representados na tabela 2, referentes à
caracterização química do resíduo de citronela, apontam para teores
mais elevados dos elementos Ca, K e P. Com relação à acidificação
do meio, não foram constatadas alterações acentuadas durante as
épocas de incorporação, com o pH mantendo-se equilibrado entre 5,3
– 5,6; e a acidez em torno de 54 %. Embora os resultados
apresentados neste trabalho apontem para uma maior influência das
alterações químicas realizadas no solo durante a decomposição da
matéria orgânica, acredita-se que o baixo percentual de plantas
murchas ou mortas se deve à interação de um conjunto de fatores e
de elementos (Ca, Mg, K e P). Os altos valores de Ca e K obtidos nas
três análises também foram relacionados à redução da murcha
bacteriana nos tomateiros. Com relação às alterações físicas do solo,
devido à incorporação deste resíduo, diferentemente do que foi
observado nos casos acima relatados, pôde ser observado um solo
com características estruturais bastante satisfatórias. Acredita-se,
portanto, que a incorporação de resíduo de citronela ao solo pode ser
um método alternativo de controle para a doença estudada.
lxvi
4.2 Avaliação
dos
resíduos
orgânicos
sobre
Ralstonia
solanacearum
4.2.1 Análise microbiológica dos resíduos orgânicos
Os
resultados
da
análise
microbiológica
dos
resíduos
apontaram grande quantidade de microorganismos presentes nos
resíduos (Tabela 3).
Tabela 3. População microbiana presente nos resíduos orgânicos
de mandioca, nim e citronela
RESÍDUO
FUNGOS TOTAIS
BACTÉRIAS TOTAIS
(Nº de espécies
(Média das repetições
identificadas}
do número de
colônias)
Raspa de mandioca
3
88
Nim indiano
6
87
Citronela
5
572
Considerando os resultados apresentados na Tabela 3, a qual
refere-se ao número de colônias de microorganismos formadas nos
resíduos,
acredita-se
que
o
substrato
interfere
na
atividade
lxvii
biocontroladora. Sabe-se que o sucesso de um antagonista depende
da eficiência de sua atividade saprofítica, diante do seu competidor
(patógeno) (SIVASITHAMPARAM, 1998).
Sabendo-se que os solos abrigam uma comunidade biológica
rica e complexa, acredita-se que microorganismos presentes nos
resíduos possam ter atuado como antagonistas da bactéria no
presente estudo.
Uesugi & Tomita (2002) fazem referência à influência dos
microorganismos antagonistas sobre os resultados obtidos em seus
experimentos. Nestes, foi comparada a utilização de matéria orgânica
fresca e matéria orgânica esterilizada, incorporadas ao solo para
controle de murcha bacteriana. Na forma esterilizada, o percentual
de plantas com sintomas foi significativamente superior (40 %) à
matéria orgânica em sua forma natural (26,31 %).
Os microorganismos que auxiliam na supressão biológica de
patógenos residentes no solo podem se desenvolver tanto na região
rizosférica deste, quanto nos tecidos corticais das raízes do
hospedeiro (SIVASITHAMPARAM, 1998). Este tipo de biocontrole
pode se dar, sobretudo, devido à competição existente entre o
patógeno e a flora antagonista do solo (MARIANO et al., 2000).
Embora
não
se
possa
identificar
com
certeza
os
principais
antagonistas envolvidos em biocontrole por competição, espera-se
que
este
aconteça
devido
a
uma
interação
perfeita
entre
lxviii
antagonistas, hospedeiros e ambiente, que acaba por desfavorecer o
patógeno. As bactérias foram mais freqüentes no resíduo de
citronela,
seguido
pelos
resíduos
de
mandioca
e
nim,
respectivamente (Figura 3).
Figura 3. Colônias de bactérias formadas nos meios contendo
extratos aquosos de resíduos orgânicos vegetais: raspa de
mandioca, nim e citronela.
lxix
Peixoto et al. (1995) associaram a inibição de Ralstonia
solanacearum (raça 1, biovar III) em tomateiros ao antagonismo de
mutantes de isolados de Pseudomonas fluorescentes, habitantes no
rizoplano destas plantas. E, ainda, ressaltaram que estas populações
contribuem para o aumento da emergência das plântulas, bem como
para o aumento da altura e peso dos tomateiros. Estes mesmos
resultados foram discutidos por Sher et al. (1987), cujo trabalho
associou a presença de Pseudomonas fluorescentes no rizoplano das
plantas ao aumento da emergência de plântulas e dos pesos, seco e
fresco, de feijoeiros (Phaseolus vulgaris L.) e canola (Brassica
campestris L.).
Avaliando a atividade antagônica de microorganismos obtidos
de húmus de minhoca, Pessoa et al. (2004) associaram a presença
de Pseudomonas subtilis e Pseudomonas fluorescens ao potencial
aumento da supressão de fitopatógenos veiculados pelo solo.
As espécies de fungos identificadas, com suas respectivas
freqüências relativas, nos resíduos orgânicos são apresentadas na
Tabela 4. A freqüência foi dada em função do número de colônias
formadas nos meios de cultura.
lxx
Tabela 4. Número total e freqüências relativas de colônias
fúngicas obtidas nos resíduos de mandioca, nim e citronela
ESPÉCIE
Nº DE
FREQUÊNCIA
COLÔNIAS1
RELATIVA (%)
Aspergillus niger
178
22,25
Aspergillus flavus
369
46,12
Rhizoctonia sp.
5
0,63
Penicillium spp.
149
18,62
Rhizopus stolonifer
53
6,63
Não identificados
46
5,75
800
100
TOTAL DE COLÔNIAS
1Somatório
de todas as colônias formadas nos tratamentos em todas as repetições.
Os resultados apresentados na tabela 4 revelam uma maior
quantidade das espécies Aspergillus flavus (46,12 %), Aspergillus
niger (22,25 %) e Penicillium spp. (18,62 %). Estas espécies foram
mais freqüentes em todos os resíduos (Figura 4), sendo Aspergillus
niger, na raspa de mandioca; Aspergillus flavus, nos resíduos de nim
e citronela; e Penicillium spp., no resíduo de nim.
lxxi
Raspa de Mandioca
11,47 %
78,69 %
9,84 %
Aspergillus niger
Aspergillus flavus
Rhizopus stolonifer
Nim Indiano
8,86%
58,12%
8,86%
22,66%
1,98%
Aspergillus niger
Aspergillus niger
Rhizopus
stolonifer
Rhizopus stolonifer
Penicillium
spp.
Penicillium spp.
7,88%
Aspergillus flavus
Aspergillus flavus
Rhizoctonia
sp.
Rhizoctonia sp.
Não
Nãoidentificados
identificados
Citronela
61,62%
23,61%
4,43% 1,11%
Aspergillus
niger
Aspergillus niger
Rhizopus
stolonifer
Rhizopus stolonifer
Não
Nãoidentificados
identificados
9,23%
Aspergillus
flavus
Aspergillus flavus
Penicillium
spp.
Penicillium spp.
Figura 4. Frequências (%) de espécies de fungos identificados nos
resíduos de mandioca, nim e citronela.
lxxii
Testes realizados "in vitro" indicaram que as raízes do
tomateiro são um ambiente favorável à colonização (ectofítica e
endofítica) de actinomicetos (Streptomyces griseus), apresentando 70
% de sobrevivência de plantas inoculadas com R. solanacearum
(GAVA, 1998). Peixoto et al. (1995) afirmam que a multiplicação de
bactérias e fungos no rizoplano de tomateiros se deve à liberação de
exsudatos radiculares, sendo esta, o principal fator responsável pelo
estabelecimento destas populações.
Pôde-se observar um maior vigor das mudas transplantadas
para os vasos contendo a mistura de solo e resíduo, que daquelas
transplantadas para solo autoclavado. Vários autores concordam
que, quanto maiores forem as populações de fungos e bactérias
benéficas no solo, mais produtivo este será (DUNN, 1994; SANTOS &
CAMARGO, 1999; MARIANO et al., 2000).
4.3 Avaliação
da
agressividade
dos
isolados
de
Ralstonia
solanacearum biovar 1 e 3 em tomateiros
As avaliações da agressividade foram feitas com base no
aparecimento de sintomas da doença, entre o 5º e 10º dias de
observação. Estas apontaram o isolado 206 (biovar I), procedente de
Excluído: à
Goiás, como o mais agressivo em relação a cultivar suscetível Santa
Cruz de tomateiros. Este isolado não diferiu estatisticamente dos
lxxiii
isolados 32 (biovar I; São Paulo), 211 (biovar III; São Paulo), 183
(biovar III; Ceará), 1150 (biovar I; São Paulo) (Tabela 5), no entanto,
foi escolhido por apresentar a maior
média geral entre
os
tratamentos estudados.
Tabela 5. Agressividade dos isolados de Ralstonia solanacearum
biovar 1 e 3 em tomateiros, avaliada através do índice de
murcha bacteriana (IMB), aos 10 dias após inoculação.
Isolado
IMB
103
2,20 ab*
211
4,53 c
206
4,80 c
32
4,73 c
1150
4,10 c
183
4,10 c
1675
1,65 a
66
2,81 ab
* Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si, pelo teste de Tukey, a 5 %
de probabilidade.
lxxiv
Ressalta-se
que
o
isolado
206
(biovar
I)
proporcionou
aparecimento de sintomas característicos da doença antes do início
das avaliações (5º dia após inoculação), com plantas de algumas
repetições já mortas nesta ocasião. A figura 5 ilustra a situação das
plantas inoculadas e avaliadas no teste de agressividade de isolados
de R. solanacearum em tomateiros, no 10º dia de observação.
Figura 5. Tomateiros inoculados com diferentes isolados de
Ralstonia solanacearum, biovares 1 e 3 para avaliação de
agressividade.
lxxv
4.4
Avaliação das dosagens e períodos de incorporação
A análise estatística indicou haver diferença significativa
entre os índices de doenças obtidos das plantas com sintomas em
solo suplementado com os resíduos e em solo autoclavado. As
interações dosagem x período de incorporação foram significativas a
5 % de probabilidade (Teste de Tukey), em alguns tratamentos. Os
resultados estão representados nas tabelas 6, 7 e 8.
Tabela 6. Índice de murcha bacteriana obtido na incorporação de
raspa de mandioca ao solo
DOSAGENS
ÉPOCAS DE INCORPORAÇÃO
(g.L-1)
(dias antes da inoculação)
0
15
30
45
60
MÉDIAS
20
4,67 Aa 4,50 Aa
2,00 Bb*
1,00 Bb*
1,00 Ab*
2,63
40
5,00 Aa 5,00 Aa
5,00 Aa
1,17 Bb*
1,00 Ab*
3,43
60
5,00 Aa 4,83 Aa
5,00 Aa
1,67 Bb*
1,00 Ab*
3,50
80
5,00 Aa 5,00 Aa
5,00 Aa
3,00 Ab*
1,00 Ac*
3,80
100
5,00 Aa 5,00 Aa
4,83 Aa
1,83 ABb*
1,17 Ab*
3,57
4,37
1,73
1,03
MÉDIAS
4,93
TESTEMUNHA
A,B – comparação na coluna
4,87
5,00
a, b – comparação na linha
* - diferem da Testemunha pelo teste de Tukey, a 5 % de probabilidade (d.m.s. =
1,62)
lxxvi
Em se tratando do resíduo de mandioca (tabela 6), a dosagem
que apresentou os melhores resultados foi a de 20 g.L-1 de solo.
Estes resultados foram observados aos 30, 45 e 60 dias de
incorporação. As demais dosagens diferiram significativamente da
testemunha, apenas quando incorporadas em épocas maiores (45 e
60 dias), sendo que, a de 80 g.L-1, foi mais significativa com 60 dias
de
incorporação.
Atribui-se
estes
resultados,
à
liberação
de
metabólitos tóxicos do resíduo, que, conforme Viana & Souza (2000),
pode suprimir a população de microorganismos, bem como ao
incremento
das
densidades
populacionais
de
antagonistas,
sobretudo de actinomicetos, prováveis inimigos naturais da bactéria.
Ressalta-se, ainda, que
grande
parte
dos agentes
de
biocontrole sobrevivem nas regiões rizosféricas do solo ou no tecido
cortical das raízes (SIVASITHAMPARAM, 1998). Estes têm a função
de ativar os mecanismos de defesa vegetal, haja visto sobreviverem
nas células do tecido. A ação sinalizadora pode ser tanto direta,
quanto indireta. No primeiro caso, a defesa é ativada por estímulos
físicos ou químicos resultantes da própria atividade metabólica dos
microorganismos patogênicos (HOFFLAND et al., 1996; ROMEIRO,
2000). Os antagonistas aparecem como atuantes indiretos, pois a
planta os percebe e é estimulada a desencadear, antecipadamente
mecanismos de autodefesa. Neste último caso, é quase certo que os
agentes se tratem de rizobactérias promotoras de crescimento de
lxxvii
plantas (PGPR – Plant Growth–Promoting Rhizobacteria) (ROMEIRO,
2000).
A incorporação de raspa de mandioca em dosagens menores
(20, 40 e 60 g.L-1) é mais significativa, isto, tendo sido observado aos
45 e 60 dias de incorporação. Quando comparados os resultados
nestas
épocas,
a
dosagem
de
80
g.L-1,
apresenta-se
como
intermediária. Acredita-se que a incorporação deste resíduo em
dosagens menores seja menos prejudicial aos atributos físicos do
solo. Em dosagens maiores (80 e 100 g.L-1), conforme foi observado,
o substrato apresentou-se, quando seco, excessivamente endurecido,
e, quando irrigado, excessivamente encharcado. Cabe lembrar que
tal situação compromete a penetração das raízes e pode contribuir
para a formação de aberturas naturais ao patógeno.
O tecido cortical das raízes é uma última fronteira contra o
ataque de patógenos. Caso uma abertura natural seja promovida, o
tecido cortical providencia uma barreira contra a invasão do inimigo
natural, fabricada com os próprios elementos de raízes. Este
mecanismo falha quando a planta é atacada por um patógeno
virulento, pois este evita o desencadeamento de reações de
resistência ou supressão, que conferem um tipo defesa ativada
(SIVASITHAMPARAM, 1998).
Soares
et
al.,
(2004)
obtiveram
resultado
semelhante
incorporando resíduo da parte aérea de guandu (Cajanus cajan) e
lxxviii
crotalária (Crotalaria juncea L.) ao solo. Nas concentrações utilizadas
naquele trabalho (10, 20 e 30 %), obtiveram 100 % de controle de
murcha bacteriana em tomateiros.
O maior índice de doença das plantas foi observado, no
presente estudo em épocas inferiores a 30 dias de incorporação do
resíduo de mandioca. Neste período, o resíduo de mandioca está em
intenso processo de fermentação, o que, se
acredita, tenha
influenciado negativamente nos resultados obtidos. Nesta situação, a
liberação
de
subprodutos
do
processo
pode
comprometer
o
desenvolvimento das plântulas, ou por efeito fitotóxico, ou por
comprometimento
da
respiração
radicular
(THEODORO
&
MARINGONI, 2002), isto porém, não foi observado no presente
experimento. Não foram observados sintomas da doença nas plantas
inoculadas aos 45 e 60 dias de incorporação.
lxxix
Tabela 7. Índice de murcha bacteriana obtido na incorporação de
nim ao solo
DOSAGENS
ÉPOCAS DE INCORPORAÇÃO
(g.L-1)
(dias antes da inoculação)
0
15
30
45
60
MÉDIAS
20
2,50
3,67
4,33
2,33
3,33
3,23 A
40
2,67
3,50
2,33
1,00*
2,83
2,47 AB
60
2,33
1,67*
2,67
1,00*
2,00
1,93 B
80
2,17
1,83
1,00*
1,00*
4,00
2,00 B
100
2,17
2,33
1,50*
1,00*
3,67
2,13 B
2,37 a 2,60 a 2,37 a
1,27 b
3,17 a
MÉDIAS
TESTEMUNHA
A,B – comparação na coluna
5,00
a, b – comparação na linha
* - diferem da Testemunha pelo teste de Tukey, a 5 % de probabilidade (d.m.s. =
3,18)
Para o resíduo de nim, as dosagens que apresentaram os
melhores resultados foram 40, 60, 80 e 100 g.L-1 de solo, estes,
tendo sido observados aos 45. A dosagem de 40 g.L-1 foi considerada
intermediária. Bhattacharya & Pramanik (1998), relataram a ação da
torta de Nim sobre Plasmodiophora brassicae, colonizador das raízes
de crucíferas, obtendo baixos índices de incidência da doença (45,08
lxxx
%) contra 61,11 % apresentados pela testemunha, a partir da adição
de 10 kg/ha de torta de nim.
Supõe-se que os resultados obtidos neste trabalho se devem
à influência da atividade microbiana sobre a bactéria. No entanto, há
que se considerar a ação de uma série de fatores, bem como de
elementos constituintes do resíduo que contribuem para a redução
da doença. O resíduo, na forma em que foi utilizado, disponibiliza
açúcares
e
outros
carboidratos
que
são
usados
pelos
decompositores, favorecendo o antagonismo bacteriano (DUNN,
1994).
Incorporando-se resíduo de nim ao solo, observou-se os
melhores resultados 30 e 45 dias de incorporação, embora esta
última época tenha sido significativamente melhor, para quase todas
as dosagens (exceto 20 g.L-1). Sabendo-se que os solos abrigam uma
comunidade
biológica
microorganismos
rica
presentes
e
no
complexa,
resíduo,
acredita-se
especialmente
que
fungos
saprófitas, possam ter atuado como antagonistas da bactéria.
Tal
fato
demonstra
haver
influência
do
tempo
de
incorporação do resíduo, tanto sobre a bactéria quanto a saúde das
plantas. Neste sentido, a época de incorporação em que as plantas
apresentaram os menores índices de sintomas foi aos 15 dias.
lxxxi
Ushamalini et al. (1997) obtiveram resultados semelhantes
aos apresentados no trabalho, quando adicionaram torta de nim ao
solo, como tratamento da podridão cinzenta do caupi (Vigna
Unguiculata L.). Neste experimento, os menores valores para
incidência da doença foram constatados aos 20, 30, 40 e 50 dias
após o plantio. Tanto naquele, quanto no presente estudo, supõe-se
que os baixos índices de sintomas e morte das plantas tenham sido
devidos ao aumento da atividade de antagonistas que se proliferaram
no solo, juntamente com a quebra do ciclo de seus respectivos
patógenos.
Mariano et al., (2000) e Taiz & Zeiger (2004) fazem
referências à indução de resistência nos vegetais, devido ao contato
com microorganismos ou com metabólitos liberados durante a
decomposição da matéria orgânica no solo. Este fato se torna bem
representado no presente trabalho, quando se observam os valores
obtidos nos maiores períodos de incorporação do resíduo, ou seja,
quando este, já em fase adiantada de decomposição, libera para o
solo uma certa quantidade de substâncias (ácidos e álcoois) que
ativam os mecanismos de defesa da planta. Por outro lado, os altos
índices de sintomas (83,3 % e 100 %) sugerem que tenha havido
efeito fitotóxico do resíduo sobre as plantas. Tal fato comprova a
necessidade de se efetuarem novos estudos envolvendo testes de
fitotoxicidade dos resíduos.
lxxxii
Tabela 8. Índice de murcha bacteriana obtido na incorporação de
citronela ao solo, inoculadas com ferimento de raiz
DOSAGENS
ÉPOCAS DE INCORPORAÇÃO
(g.L-1)
(dias antes da inoculação)
0
15
30
45
60
MÉDIAS
20
1,50*
1,50*
2,17*
1,67*
1,00*
1,57 A
40
1,67*
1,00*
1,67*
1,00*
1,00*
1,27 A
60
1,50*
1,00*
1,67*
1,00*
1,00*
1,23 A
80
1,00*
1,00*
1,00*
1,00*
1,67*
1,13 A
100
1,00*
1,33*
1,67*
1,33*
1,00*
1,27 A
1,33 a 1,17 a 1,63 a
1,20 a
1,13 a
MÉDIAS
TESTEMUNHA
5,00
A,B – comparação na coluna
a, b – comparação na linha
* - diferem da Testemunha pelo teste de Tukey, a 5 % de probabilidade (d.m.s. =
1,83)
As análises estatísticas (Tukey 5 %) demonstraram não haver
diferença
significativa
entre
os
tratamentos,
considerando
as
dosagens e épocas estudadas para o resíduo de citronela (tabela 8).
Todas foram capazes de inibir a manifestação da doença nos
períodos avaliados e diferiram significativamente da testemunha .
A incorporação de citronela ao solo foi eficiente em todos os
períodos de incorporação estudados.
lxxxiii
Este experimento indicou a possibilidade de utilização de
resíduo de citronela no solo, nas dosagens de 20 a 100 g.L-1, em
todas as épocas de incorporação. Para um cultivo economicamente
viável, recomenda-se a utilização do resíduo em doses medianas (40
– 60 g.L-1), com 30 dias de incorporação que, segundo Campbell
(1999), consiste na época ideal para maturação dos resíduos e
atendimento de suas características desejadas.
A comparação dos efeitos da incorporação de citronela com
os demais resíduos pode ser visualizada na figura 6.
5
10
20
30
(g.L-1)
40
50
3
4
5
4,5
4
3,5
3
IMB 2,5
2
1,5
1
0,5
0
1
2
Dosagens
Mandioca
Figura
6.
Índices
de
Nim
Citronela
murcha
Testemunha
bacteriana
incorporações de mandioca, nim e citronela.
obtidos
nas
lxxxiv
Em todos os tratamentos, atribuem-se os bons resultados
observados às alterações químicas no solo devido à decomposição
dos resíduos, bem como ao incremento de populações antagonistas
no mesmo. No entanto, Uesugi & Tomita (2002) alertam para o uso
de matéria orgânica incorporada ao solo em dosagens crescentes e
indiscriminadas, sob o risco de, ao invés de se estar controlando a
doença, se contribuir para o aumento de sua incidência. Os autores
concordam que a dosagem ideal de matéria orgânica circula em
torno de 2 %, atribuindo ao fator aumento de dosagem do material,
os altos índices de plantas com sintomas da doença.
Neste trabalho ficou clara a influência das épocas de
incorporação utilizadas sobre o aparecimento de sintomas nas
plantas. A possibilidade dos metabólitos liberados durante o
processo de decomposição do resíduo terem causado efeito fitotóxico
nas plantas foi descartada por Uesugi & Tomita (2002), quando estes
aumentaram as dosagens de resíduos orgânicos incorporados ao solo
(20 % para 80 %). Neste experimento, tomou-se o cuidado de deixar
uma bordadura constituída de uma planta por vaso, contendo solo
autoclavado misturado ao resíduo, sem inoculação, nesta situação o
índice de plantas sadias não inoculadas foi de 100 %.
A incorporação de resíduos orgânicos ao solo pode através do
equilíbrio da sua microfauna, aumentar seu potencial de controle de
doenças, pois deste modo, desenvolve-se uma planta sadia. As
lxxxv
figuras 7 e 8 ilustram o equilíbrio na ausência de sintomas da
doença nas plantas, durante as épocas avaliadas.
A comprovação dos resultados obtidos para os períodos de
incorporação
poderá
ser
realizada
gradativamente,
com
o
desenvolvimento de novas pesquisas em diferentes épocas e regiões,
lembrando-se ainda, da necessidade de obtenção de dados sob
condições
de
campo,
efetuadas
preferencialmente
em
solos
naturalmente infestados, haja vista que, sob estas condições, a
manifestação da doença dependerá de fatores tais como: tipo e
composição microbiana do solo, regime de chuvas, e outros
(BRINGEL et al., 2001).
Figura
7.
Tomateiros
inoculados
plantados
em
substrato
contendo resíduo de citronela, com 0 dia de incorporação.
lxxxvi
Figura
8.
Tomateiros
inoculados
plantados
em
substrato
contendo resíduo de citronela, com 60 dias de incorporação.
lxxxvii
5
CONCLUSÕES
Os resultados obtidos neste experimento foram base para as
seguintes conclusões:

É possível a redução da incidência da murcha bacteriana em
tomateiros, mediante a incorporação de raspa de mandioca, nim
indiano e citronela ao solo;

A incorporação dos resíduos de nim e citronela não diferiram
significativamente
entre
si,
considerando
as
dosagens
estudadas. A incorporação de citronela apresentou resultados
satisfatórios em todas as dosagens estudadas;

A incorporação de raspa de mandioca ao solo é mais eficiente
em menores dosagens;
lxxxviii
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